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Descubre cómo realizar la puesta a tierra de los generadores portátiles. ¡Bienvenidos nuevamente, amantes de la electricidad y la tecnología! Hoy vamos a hablar de generadores como sistemas derivados separadamente. ¿Te imaginas poder tener tu propia fuente de energía en áreas remotas o como respaldo temporal? ¡Pues eso es posible gracias a los generadores! Y en esta entrada, te explicaremos de manera amena y sencilla cómo funcionan.
Imagina que te encuentras en una zona remota donde no hay acceso a la electricidad de una central eléctrica. O tal vez necesitas una fuente temporal de energía en caso de emergencias. ¡Aquí es donde entra en acción el generador como sistema derivado separadamente!
La sección 250-34(a) establece que en generadores portátiles, el armazón metálico del generador puede usarse como el electrodo de tierra siempre y cuando se cumplan ciertas condiciones.
El generador suministra energía al equipo conectado a través de sus receptáculos o dispositivos especiales de conexión.
Las partes metálicas del equipo que no transportan corriente se conectan al armazón metálico del generador.
Las terminales del conductor de tierra del equipo también se unen al armazón del generador.
Generadores montados en vehículos
Además de los generadores portátiles, existen generadores montados en vehículos que también pueden funcionar como sistemas derivados separadamente.
En este caso, el armazón o chasis metálico del vehículo donde se instala el generador se puede utilizar como electrodo de tierra, siempre y cuando se cumplan las siguientes condiciones:
El armazón del generador se une al chasis del vehículo.
El generador suministra energía únicamente al equipo montado en él.
El generador suministra energía a través de receptáculos montados en el vehículo o el generador, o ambos.
Las partes metálicas del equipo que no transportan corriente se conectan al armazón del generador.
Las terminales del conductor de tierra del equipo se unen al armazón del generador.
El sistema cumple con todas las disposiciones del artículo 250 del código eléctrico.
¡Así de fácil! Los generadores como sistemas derivados separadamente nos ofrecen una solución práctica y versátil para obtener energía donde más la necesitamos. Ya sea en lugares remotos o como respaldo en emergencias, estos equipos nos brindan la tranquilidad de contar con una fuente confiable de electricidad.
Espero que esta entrada te haya ayudado a entender cómo funcionan los generadores como sistemas derivados separadamente. Si tienes alguna pregunta o comentario, ¡no dudes en compartirlo! ¡Nos vemos en la próxima publicación!
Descubre cómo hacer la puesta a tierra en sistemas derivados separadamente. ¡Hola a todos los amantes de la electricidad! Hoy vamos a adentrarnos en el apasionante mundo de los sistemas derivados separadamente. ¿Alguna vez has oído hablar de ellos? Si no es así, no te preocupes, ¡aquí te lo explicaremos de manera sencilla y amena!
Para entender en qué consiste un sistema derivado separadamente, podemos considerarlo como otro sistema de alimentación aparte de la central eléctrica. Puede ser un generador de gasolina, un motor diesel, un alternador, un inversor, un motor generador o incluso un transformador sin conexión eléctrica directa entre el primario y el secundario. ¡Imagínate todas las posibilidades que esto nos ofrece!
En la imagen que acompaña esta entrada, podrás observar varios métodos utilizados para crear un sistema derivado separadamente. El más común de ellos es el uso de un transformador. Nos enfocaremos en las normas del Código para sistemas derivados separadamente que operan a voltajes inferiores a 1000 voltios.
Definición de un sistema derivado separadamente
Un sistema derivado separadamente se define como aquel en el que el devanado secundario del transformador está conectado en estrella y el neutro deriva del punto común. Esto significa que el devanado secundario del transformador puede considerarse como otro servicio independiente. ¡Es como tener una fuente de alimentación adicional a tu disposición!
Imagina, por ejemplo, un generador de gasolina que se utiliza en casos de emergencia o como respaldo cuando se produce una interrupción en el suministro de la central eléctrica. Si el neutro no es común al suministro normal y al de respaldo, ¡entonces tenemos un sistema derivado separadamente en nuestras manos!
Ahora bien, no todos los sistemas de respaldo pueden considerarse sistemas derivados separadamente. En la imagen, podemos ver un servicio normal de alimentación y uno de respaldo utilizando un conmutador automático de transferencia. ¿Te has fijado en que el neutro se conmuta y no es un conductor común en el conmutador de transferencia? Esto hace que el sistema de respaldo sea un sistema derivado separadamente, ¡una opción muy interesante!
Sin embargo, también hay casos en los que el neutro es común a ambos suministros. Por ejemplo, en la imagen podemos observar un sistema normal de alimentación con un sistema de respaldo y un conmutador de transferencia. En este caso, el conmutador de transferencia no rompe la conexión del neutro, que está sólidamente conectado tanto al sistema normal como al de respaldo. Según las notas de la sección 250-20(d), esto no se considera un sistema derivado separadamente debido a que el neutro es común a ambos suministros.
En la imagen también podemos ver un transformador con dos devanados sin conexión eléctrica directa entre el primario y el secundario. ¡Los neutros de ambos devanados están separados, ya que no tienen conexión entre sí! En este caso, si el secundario del transformador alimenta un servicio de 120/240 voltios, ¡tenemos un sistema derivado separadamente en acción! Este tipo de transformador es, de hecho, el sistema de alimentación derivado separadamente más común que encontramos en muchas instalaciones eléctricas.
Otro aspecto importante a considerar es el caso de los autotransformadores, que tienen un conductor común para los devanados primario y secundario. Si uno de los conductores es común tanto al suministro como a la carga, el secundario del transformador de 240 voltios no se considera un sistema derivado separadamente.
Aunque técnicamente un sistema derivado separadamente no se considera un servicio según el Código Eléctrico, para fines prácticos, podemos tratarlo como tal. Esto nos ayuda a entender los requisitos que se deben cumplir según lo establecido en la sección 250-30. Veamos cuáles son:
Un puente principal de unión: Este se instala en el transformador o en el tablero de distribución, según lo permitido por la sección 250-30(a)(1). La conexión del puente principal de unión y los conductores conectados a tierra se realizan en el mismo punto.
Un electrodo de tierra: La instalación y los materiales del conductor del electrodo de tierra son los mismos que se utilizan para la instalación de un servicio de alimentación convencional. El calibre de este conductor se determina en función del calibre de los conductores del servicio y se puede consultar la tabla 250-66 para obtener la información necesaria.
Un conductor del electrodo de tierra: Este conductor debe estar conectado al electrodo de tierra y cumplir con las regulaciones establecidas.
Interconexión de los conductores conectados a tierra: Todos los conductores conectados a tierra en la fuente de suministro deben estar conectados entre sí para asegurar una adecuada conexión a tierra del sistema.
Puente principal de unión
En cuanto al puente principal de unión, hay dos ubicaciones comunes en las que puede instalarse. En la imagen, se muestra un sistema derivado separadamente con un tablero de distribución que no incluye dispositivos de protección contra sobrecorriente. En este caso, el puente principal de unión se instala en el transformador, de acuerdo con la sección 250-30(a)(1).
Por otro lado, si el tablero de distribución cuenta con dispositivos de protección contra sobrecorriente, el puente principal de unión se instalará en el tablero mismo, tal como se muestra en la imagen de arriba. ¡Siempre hay opciones para adaptarse a las necesidades de cada instalación!
Electrodo de tierra
El conductor del electrodo de tierra es como un hermano gemelo del cable de alimentación eléctrica. ¡Son prácticamente iguales! De hecho, utilizamos los mismos materiales y métodos de instalación para ambos. ¿Sabías que el calibre del conductor del electrodo de tierra se determina en base al calibre de los conductores de servicio? Es una relación directa. Para encontrar el tamaño adecuado, puedes consultar la tabla 250-66, ¡una gran ayuda!
Y aquí viene algo interesante: ¡tienes la libertad de elegir dos lugares para conectar el conductor del electrodo de tierra! ¡Dos opciones para mayor flexibilidad! Puedes echar un vistazo a las imágenes que te muestro a continuación, ¡te darán una idea clara de cómo hacerlo!
Es importante tener en cuenta las especificaciones de la sección 250-30(a)(3). Esta sección establece que el electrodo de tierra debe estar ubicado:
Lo más cerca posible de la conexión del conductor de tierra.
Preferiblemente en la misma área de conexión del sistema.
Además, se proporciona una lista de preferencias en orden de prioridad para la ubicación del electrodo de tierra:
Lo más cerca posible de la estructura metálica del edificio.
Lo más cerca posible de la tubería metálica de agua.
Lo más cerca posible a otros electrodos especificados en las secciones 250-50 y 250-52.
Sistema derivado de cinco alambres
Finalmente, queremos mencionar los sistemas derivados de cinco alambres. Esta expresión se utiliza para indicar que se trata de un sistema puesto a tierra que utiliza un conductor de tierra del equipo aislado a través del sistema y que se instala en un conductor metálico. En este caso, el conducto metálico no se utiliza como conductor de tierra del equipo. La imagen ilustra el uso de un sistema derivado separadamente con un sistema de cinco alambres, que se utiliza especialmente en sistemas de alimentación para computadoras y equipos de procesamiento de datos.
Es importante tener en cuenta que el conductor metálico utilizado para proteger el sistema de cinco alambres se instala como si se tratara de un conductor de tierra del equipo. El conducto metálico debe mantener la continuidad en todos los puntos y debe conectarse a la tierra de la acometida a través del puente principal de unión. Por lo tanto, se considera como un conductor de tierra del equipo.
Esperamos que esta entrada te haya ayudado a comprender mejor qué es un sistema derivado separadamente y cuáles son sus características principales. Recuerda siempre consultar el Código Eléctrico Nacional y seguir las regulaciones adecuadas al realizar instalaciones eléctricas. ¡La seguridad es lo primero!
Espero que esta entrada te haya ayudado a comprender mejor los sistemas derivados separadamente y sus características. Si tienes alguna pregunta o comentario, ¡no dudes en compartirlo! ¡Nos vemos en la próxima publicación!
¡Hola a todos los entusiastas de la electricidad! Hoy vamos a hablar sobre la identificación del conductor de conexión a tierra y las diferentes formas en que se puede realizar según lo establecido en el Código Eléctrico Nacional (NEC). ¡Prepárense para conocer las opciones para identificar correctamente este conductor tan importante!
De acuerdo con las secciones 210-5(b), 250-119 y 310-12(b) del NEC, si el conductor de conexión a tierra no es desnudo, debe identificarse utilizando un forro aislante de color verde continuo, o una combinación de color verde y rayas amarillas. De esta manera, se asegura una identificación clara y reconocible del conductor de tierra.
Sin embargo, el Código también permite otras formas de identificación. Veamos algunas de ellas:
Quitando el forro aislante del conductor en la longitud expuesta. Esto implica dejar al descubierto el conductor de conexión a tierra en un tramo determinado, de modo que su presencia sea evidente para quienes lo inspeccionen.
Coloreando el aislamiento expuesto o cubriéndolo de color verde. Esta opción implica utilizar pintura u otro método de recubrimiento para aplicar un color verde al aislamiento expuesto del conductor de tierra.
Marcando los extremos expuestos del conductor con cinta verde o etiquetas adhesivas de color verde. Esta práctica es bastante común y consiste en utilizar cinta adhesiva de color verde o etiquetas de identificación verde en los extremos expuestos del conductor de tierra.
Entre estas opciones, el uso de cinta verde es particularmente popular para identificar conductores de tierra de calibres grandes. Esta práctica se ha vuelto común debido a su efectividad y facilidad de aplicación.
Recuerden que la identificación adecuada del conductor de conexión a tierra es esencial para garantizar la seguridad eléctrica. Siguiendo las directrices del Código Eléctrico Nacional, podemos asegurarnos de que el conductor de tierra sea reconocido y tratado correctamente en cualquier instalación.
Espero que esta información les haya resultado útil y esclarecedora. ¡Recuerden siempre seguir las normas de seguridad eléctrica y promover buenas prácticas en sus proyectos! ¡Hasta la próxima!
Las 2 LEYES de KIRCHHOFF y los circuitos PARALELOS. Llamamos circuito eléctrico a la trayectoria cerrada que recorre una corriente eléctrica. Este
recorrido se inicia en una de las terminales de una pila, pasa a través de un
conducto eléctrico (cable de cobre), llega a una resistencia (foco), que
consume parte de la energía eléctrica; continúa después por el conducto,
llega a un interruptor y regresa a la otra terminal de la pila.
Dependiendo de la manera en que se conectan los componentes de un circuito,
estos pueden estar conectados en serie,
en paralelo y de manera mixta, que es una
combinación de estos dos últimos.
Características de los circuitos en paralelo
Los circuito en paralelo se caracterizan porque:
Los componentes están conectados de modo que se presenta más de un camino
para el paso de las cargas eléctricas.
Cada ampolleta está conectada directamente a la pila, de modo que todas
tienen el mismo voltaje.
Al aumentar la cantidad de ampolletas en paralelo, no aumenta la
resistencia, sólo disminuye la corriente, por lo que cada ampolleta brilla
con igual intensidad.
Los circuitos de nuestras casas son en paralelo, de modo de conectar
distintos aparatos eléctricos que requieren distinta corriente para
funcionar.
Cada aparato eléctrico presenta a su vez un interruptor y puede prenderse o
apagarse independientemente del resto.
En 1845, mientras aún era estudiante, Gustav Kirchhoff formuló las leyes que
llevan su nombre. Actualmente son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para
obtener los valores de la corriente y el voltaje en cada punto de un circuito
eléctrico.
Primera Ley de Kirchhoff
La primera ley de Kirchhoff también es llamada ley de nodos y
es común que se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de
corrientes de Kirchhoff nos dice que:
"En cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran en ese nodo es
igual a la suma de las corrientes que salen. De forma equivalente, la suma
de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero".
Segunda Ley de Kirchhoff
La segunda ley de Kirchhoff, es llamada también ley de lazos de Kirchhoff o ley de mallas de Kirchhoff (es común que se use la sigla
LVK para referirse a esta ley). La ley de lazos de Kirchhoff nos dice que:
"En un lazo cerrado, la suma de todas las caídas de tensión es igual a la
tensión total suministrada. De forma equivalente, la suma algebraica de las
diferencias de potencial eléctrico en un lazo es igual a cero".
¿Y qué relación tienen las 2 leyes de Kirchoff y los circuitos paralelos? En
el siguiente vídeo se encuentra la respuesta
Las 2 leyes de Kirchhoff y los circuitos paralelos
Considerando el ejemplo de las tres resistencias visto en la entrada anterior,
en un circuito en paralelo la corriente eléctrica se reparte, y la tensión es
la misma. La corriente que sale de la fuente por el cable de fase, llega al
punto 1, y allí se parte en 2. Sigue su camino hasta llegar al punto 2, en
donde vuelve a partirse. Después, viene de regreso por el neutro. Y cuando
pasa nuevamente por el punto 2, se suma con el punto 1. Así, se cumple la
primera ley: “la corriente que sale de un punto, es la misma que regresa”.
Entonces, el punto donde se divide es el cable de fase, y el regreso es el
cable neutro. El valor de la tensión en cada resistencia es de 127 V ± 10 %,
debido a que todas las cargas están conectadas en paralelo.
Dando valores al circuito, supongamos una fuente de 100 V, y las tres
resistencias en paralelo, con valores R1 = 10 Ω, R2 = 2 Ω y R3 = 5 Ω. Por
concepto, la tensión en las tres resistencias es la misma, igual a 100 V.
Esto, debido a que en un circuito en paralelo la tensión es la misma, y esto
se cumple teóricamente.
Circuito equivalente y resistencia eléctrica
Ahora debemos determinar qué valor tiene la corriente que sale de la fuente, y
cómo se va repartiendo en las tres resistencias. Para ello debemos transformar
este circuito en un curcuito equivalente, que tenga una resistencia que
represente a las tres. Para un circuito en paralelo se obtiene con la
siguiente expresión: el inverso de la suma de los inversos.
Sustituimos valores de las resistencias, haciendo las operaciones tenemos
1/0.08 = 1.25 Ω.
Una característica de la resistencia equivalente de un circuito paralelo es
que esta siempre es menor que la menor de las resistencias del circuito.
Las 2 leyes de Kirchhoff y el cálculo de la corriente eléctrica
Ya con la resistencia y la tensión, entonces la corriente del circuito será de
100 V / 1.25 Ω = 80 A, que se van a repartir entre las tres resistencias. La
corriente en la resistencia 1, aplicando la ley de Ohm, es el valor
obtenido al dividir la tensión entre la resistencia: 100 V / 10 Ω = 10 A. La
intensidad en la resistencia 2 igualmente se obtiene dividiendo la tensión
entre la resistencia: 100 V / 2 Ω = 50 A.
El amperaje en la resistencia 3 también se calcula dividiendo la tensión entre
la resistencia: 100 V / 5 Ω = 20 A. Quiere decir que en el tramo de la
resistencia 1 circulan 10 A, en el tramo de la resistencia 2 circulan 50 A, y
en el tramo de la resistencia 3 circulan 20 A, que al regresar y sumarse, dan
los 80 A que salieron de la fuente al principio, cumpliendo la primera ley:
“la corriente que sale de un punto, es igual a la suma de las corrientes que
llegan a él”.
Podemos observar además que en la resistencia de menor valor pasa mayor
cantidad de corriente. Estas son las características del circuito en paralelo,
y cómo se da cumplimiento a la primera y segunda ley de Kirchhoff.
¿Tienes alguna duda de las 2 leyes de Kirchhoff y los circuitos paralelos?
Las 2 leyes de Kirchhoff y los circuitos en paralelo. Hola amigos y amigas de la electricidad, el día de hoy vamos a continuar con las leyes de Kirchhoff, pero esta vez vamos a hablar de su relación con los circuitos en paralelo, como los que tenemos en las instalaciones eléctricas de nuestras viviendas.
Como bien sabemos, la energía (en este caso la energía eléctrica) no se crea ni se destruye, sólo se transforma. Pues bien, las leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en este principio fundamental. Y la forma más directa que tenemos de comprobarlo es en el circuito eléctrico.
En la publicación anterior vimos como las leyes de Kirchhoff se podían aplicar a la resolución de circuitos en serie. En el caso de los circuitos en paralelo, estos se caracterizan porque cuentan en su estructura con dos elementos muy distintivos. Los nodos y las mallas.
¿Qué son los nodos?
Los nodos son las uniones entre varios tramos de conductores eléctricos. En instalaciones eléctricas residenciales los conocemos con también como “amarres” o “empalmes”. Un amarre muy popular en las instalaciones de circuitos en paralelo es la “derivación” sencilla, el cual es un empalme en forma de T.
En este tipo de uniones, la corriente eléctrica que fluye por el circuito se bifurca, de manera que por cada conductor que se une al nodo, entra o sale corriente.
La primera ley de Kirchhoff dice la suma de todas las corrientes es igual a cero. Dicho de otro modo, la corriente que entra por un nodo, es la misma que sale de él.
Algo similar ocurre cuando varios automóviles llegan a una esquina. Algunos seguirán su camino y otros darán vuelta en la esquina. Pero la cantidad total de vehículos es la misma.
¿Qué son las mallas?
Las mallas son cada uno de los circuitos cerrados independientes en que se puede subdividir el circuito el circuito principal. En cada uno de los extremos de los conductores que conforman las mallas, vamos a encontrar un nodo.
La segunda ley de Kirchhoff dice la suma de todos los voltajes que hay en una malla debe ser cero. Para que esto se cumpla, el voltaje que suministra la fuente debe ser igual al voltaje presenta en cada una delas resistencias en paralelo.
Esto lo podemos comprobar en las instalaciones eléctricas de nuestras viviendas, que siempre están en paralelo, y donde el voltaje es el mismo en todas las salidas de la vivienda.
Cálculo de la resistencia equivalente del circuito
Considerando el ejemplo de las tres resistencias visto en la publicación anterior. En un circuito en paralelo la corriente eléctrica se reparte, y la tensión es la misma. La corriente que sale de la fuente por el cable de fase, llega al punto 1, y allí se parte en 2. Sigue su camino hasta llegar al punto 2, en donde se vuelve a partir. Después, viene de regreso por el neutro. Y cuando pasa nuevamente por el punto 2, se suma con el punto 1. Así, se cumple la primera ley: “la corriente que sale de un punto, es la misma que regresa”.
Entonces, el punto donde se divide es el cable de fase, y el regreso es el cable neutro. El valor de la tensión en cada resistencia es de 127 V ± 10 %, debido a que todas las cargas están conectadas en paralelo.
Dando valores al circuito, supongamos una fuente de 100 V, y las tres resistencias en paralelo, con valores R1 = 10 Ω, R2 = 2 Ω y R3 = 5 Ω. Por concepto, la tensión en las tres resistencias es la misma, igual a 100 V. Esto, debido a que en un circuito en paralelo la tensión es la misma, y esto se cumple teóricamente.
Ahora debemos determinar qué valor tiene la corriente sale de la fuente, y cómo se va repartiendo en las tres resistencias. Para ello debemos transformar este circuito en un equivalente que tenga una resistencia que represente a las tres. Para un circuito en paralelo se obtiene con la siguiente expresión: el inverso de la suma de los inversos.
Sustituimos valores de las resistencias, haciendo las operaciones tenemos 1/0.8 = 1.25 Ω.
Una característica de la resistencia equivalente de un circuito paralelo es que esta siempre es menor que la menor de las resistencias del circuito.
Cálculo de la corriente eléctrica en cada tramo del circuito
Ya con la resistencia y la tensión, entonces la corriente del circuito será de 100 V / 1.25 Ω = 80 A, que se van a repartir entre las tres resistencias. La corriente en la resistencia 1, aplicando la ley de Ohm, es el valor obtenido al dividir la tensión entre la resistencia: 100 V / 10 Ω = 10 A. La corriente en la resistencia 2 igualmente se obtiene dividiendo la tensión entre la resistencia: 100 V / 2 Ω = 50 A. La corriente en la resistencia 3 también se calcula dividiendo la tensión entre la resistencia: 100 V / 5 Ω = 20 A.
Quiere decir que en el tramo de la resistencia 1 circulan 10 A, en el tramo de la resistencia 2 circulan 50 A, y en el tramo de la resistencia 3 circulan 20 A, que al regresar y sumarse, dan los 80 A que salieron de la fuente al principio, cumpliendo la primera ley: “la corriente que sale de un punto, es igual a la suma de las corrientes que llegan a él”.
Podemos observar además que en la resistencia de menor valor pasa mayor cantidad de corriente.
Las 2 leyes de Kirchhoff y los circuitos en paralelo
Estas son las características del circuito en paralelo, y cómo se da cumplimiento a la primera y segunda ley de Kirchhoff.
Como hemos visto, los circuitos en paralelo presentan una baja resistencia, proporcionan a cada salida el mismo voltaje que la fuente, y tienen la capacidad de distribuir la corriente de acuerdo a la necesidad de cada aparato. Por todo ello son los circuitos ideales para utilizar en las instalaciones eléctricas residenciales.
Lo mejor de todo es que este comportamiento de la tensión y la corriente en los circuitos eléctricos no es sólo teórico. Puede ser demostrado en la práctica usando instrumentos de medición. Cómo el multímetro digital, tal como vemos en la próxima publicación.
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